Yörünge
bir gökcisminin bir diğerinin kütleçekimi etkisi altında izlediği yola yörünge adı verilir
Bir gök cisminin, başka bir gök cismi veya belirli bir nokta etrafında izlediği eğrisel yola yörünge denir. Bu, bir gezegenin yıldız etrafında dönmesi, bir ayın gezegen etrafında dolanması ya da bir yapay uydunun yerküre veya başka bir uzay nesnesi etrafındaki hareketini kapsar. Yörüngeler genellikle düzenli olarak tekrarlayan kapalı bir yol olsa da, bazen tekrarlamayan açık bir yol da çizebilir. Gezegenler ve uydular, Kepler'in yasalarında belirtildiği gibi, kütle merkezleri elips şeklindeki yollarının odak noktalarından birinde olacak şekilde, çoğunlukla eliptik yörüngeleri takip ederler.
Yörünge hareketlerinin çoğu, kütleçekimini ters-kare yasasına uyan bir kuvvet olarak tanımlayan Newton mekaniği ile oldukça iyi açıklanabilir. Ancak, kütleçekimini uzay-zamanın bükülmesi olarak gören ve yörüngeleri jeodezikler olarak tanımlayan Einstein'ın genel görelilik teorisi, bu hareketlerin daha hassas bir şekilde hesaplanmasını ve anlaşılmasını sağlar.
Tarihsel olarak, gök cisimlerinin hareketleri, özellikle Avrupa ve Arap dünyasında, "göksel küreler" fikriyle açıklanmaya çalışılmıştır. Bu yaklaşıma göre, yıldızlar ve gezegenler, hareket eden kusursuz kürelere veya halkalara bağlıydı. Bu modelde evren sabit kabul edilir ve kütleçekimi diye bir kuvvetten bahsedilmezdi. Zamanla gezegen hareketlerini daha doğru hesaplamak için "deferent" ve "episikil" gibi karmaşık mekanizmalar eklendi. Bu model, gezegenlerin konumlarını tahmin etmede başarılı olsa da, tutarlılığı sağlamak için giderek daha fazla sayıda episikile ihtiyaç duyulması, onu karmaşıklaştırdı ve geçerliliğini yitirmesine neden oldu. Başlangıçta Dünya merkezli (jeosentrik) olan bu anlayış, Kopernik'in Güneş'i merkeze almasıyla (Güneş merkezli) basitleştirildi. 17. yüzyılda gözlemlenen kuyruklu yıldızların gök kürelerinden geçebildiğinin anlaşılması, bu modelin tutarlılığını daha da sorgulanır hale getirdi.
Modern yörünge anlayışının temellerini atan kişi Johannes Kepler'dir. Kepler, gezegen hareketlerini üç temel yasayla özetlemiştir. İlk yasasında, gezegenlerin Güneş etrafındaki yörüngelerinin dairesel değil, eliptik olduğunu ve Güneş'in bu elipslerin tam merkezinde değil, odak noktalarından birinde yer aldığını belirtmiştir. İkinci yasasında, gezegenlerin yörünge hızlarının sabit olmadığını, gezegenin Güneş'e yaklaştıkça hızlandığını, uzaklaştıkça yavaşladığını ortaya koymuştur. Üçüncü yasasında ise, Güneş etrafındaki tüm gezegenlerin yörünge periyotları ile yörünge yarıçapları arasında evrensel bir ilişki olduğunu göstermiştir; yörünge periyodunun karesi, yörünge yarıçapının küpüyle orantılıdır. Bu yasalar, günümüzde "Kepler yörüngeleri" olarak bilinen idealize edilmiş yörünge modellerini oluşturmuştur.